Аппарат НАСА InSight прибыл на Марс 26 ноября 2018 года. С тех пор он занимается изучением места посадки и не спешит аккуратно расставлять свои приборы. Он потратил несколько недель на тестирование сейсмометра и его настройку, и теперь на прибор надет куполообразный защитный экран.
SEIS (Сейсмический инструмент для внутренней структуры) - это критически важный элемент оборудования для миссии InSight. Из своего положения на поверхности он ощущает вибрации глубоко внутри Марса. Он измеряет сейсмическую активность от землетрясений и вибрации от воздействия метеоритов. Он также может воспринимать сейсмические волны от ветра и оползней.
SEIS исключительно чувствителен. НАСА говорит, что может обнаруживать подземные толчки размером с атом водорода. Но это не легкая работа.
Вся эта чувствительность и возможности означает изысканные электронные системы. Но поскольку сейсмические волны являются физическим явлением, SEIS требует механической связи с планетой. И чтобы это работало, прибор должен быть максимально изолирован от тепловых изменений и ветра. Вот для чего куполообразный щит.
Ветер и Тепловой щит предотвращают добавление нежелательных шумов в данные проходящим ветром. Чтобы измерить сейсмические волны на Марсе, SEIS внимательно слушает, как эти волны проходят через внутреннюю часть планеты. Каждый тип материала, через который проходят волны, изменяет волны. SEIS разработан, чтобы понять эти крошечные изменения и использовать их, чтобы нарисовать картину внутреннего пространства Марса. Любые нежелательные эффекты ветра могут нарушить этот процесс.
Аэродинамическая форма щита предназначена для того, чтобы прижимать SEIS вниз к поверхности, когда на него ударяет ветер. Это также предотвращает переворачивание или смещение. У него также есть юбка из кольчуги и тепловые одеяла снизу.
Щит также является тепловым щитом. Поскольку температура на поверхности Марса может изменяться на целых 94 градуса Цельсия (170 градусов по Фаренгейту), крайне важно, чтобы SEIS был защищен от этого. Изменение температуры может привести к расширению и сжатию металлических пружин в приборе, что может повредить чувствительность прибора.
«В целом, мы хотим поддерживать температуру как можно более стабильной».
Брюс Банердт, НАСА JPL.
Сейсмометры на Земле закопаны достаточно глубоко, чтобы нейтрализовать любые температурные изменения. Но очевидно, что это невозможно для SEIS. НАСА должно было придумать другой путь. Https://en.wikipedia.org/wiki/Seismometer
«Температура - это одно из самых больших наших ошибок», - сказал главный исследователь InSight Брюс Банердт из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. JPL возглавляет миссию InSight и построил Ветер и Тепловой Щит. «Думайте о щите, как о том, чтобы положить уютную еду на стол. Он не позволяет SEIS слишком сильно нагреваться в течение дня или слишком сильно охлаждаться ночью. В общем, мы хотим поддерживать температуру как можно более стабильной ».
Ветер и Тепловой Щит - только первая линия защиты для SEIS. Конструкция SEIS сама по себе является второй линией защиты от воздействия изменения температуры. Он построен таким образом, что, когда некоторые части расширяются и сжимаются, другие делают это в противоположном направлении. Это позволяет некоторым изменениям температуры компенсировать друг друга.
SEIS также герметизирован внутри вакуумной камеры из титановой сферы. Сердце SEIS - три маятника, которые приводятся в движение сейсмическими волнами. SEIS - изысканно чувствительный инструмент, и его дом внутри вакуумной сферы защищает его даже от броуновского движения, толчков частиц, которые могут врезаться в маятники и искажать данные.
Но защита на этом не заканчивается. SEIS также находится внутри другого изоляционного контейнера, шестиугольной коробки медного цвета, которая была видна во время развертывания. Стенки коробки изготовлены из ячеек с медовым гребнем, предназначенных для улавливания воздуха. Воздух на Марсе служит дополнительным слоем изоляции для SEIS. Его тонкая атмосфера углекислого газа проводит тепло очень медленно.
Поскольку всех этих мер предосторожности было недостаточно, в InSight также есть датчики погоды. Эти датчики обнаруживают изменения ветра и температуры и помогают ученым отфильтровывать их из данных.
Следующим шагом для InSight является развертывание датчика теплового потока и физических свойств, или HP3. Он будет измерять, сколько тепла выходит из внутренней части планеты на поверхность, что в сочетании с данными SEIS создаст изображение интерьера Марса.
HP2 должен быть развернут на следующей неделе.
